RU2683744C1 - Method for preparation of ammonia gas and co2 for urea synthesis - Google Patents

Method for preparation of ammonia gas and co2 for urea synthesis Download PDF

Info

Publication number
RU2683744C1
RU2683744C1 RU2016127978A RU2016127978A RU2683744C1 RU 2683744 C1 RU2683744 C1 RU 2683744C1 RU 2016127978 A RU2016127978 A RU 2016127978A RU 2016127978 A RU2016127978 A RU 2016127978A RU 2683744 C1 RU2683744 C1 RU 2683744C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
synthesis
urea
ammonia
variable pressure
Prior art date
Application number
RU2016127978A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кристоф МАЙСНЕР
Денис КРОТОВ
Морштайн Олаф Фон
Маттиас Патрик КРЮГЕР
Original Assignee
Тиссенкрупп Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=52134103&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2683744(C1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Тиссенкрупп Аг filed Critical Тиссенкрупп Аг
Application granted granted Critical
Publication of RU2683744C1 publication Critical patent/RU2683744C1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
    • C01C1/04—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/62—Carbon oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/025—Preparation or purification of gas mixtures for ammonia synthesis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/06—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents
    • C01B3/12—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of inorganic compounds containing electro-positively bound hydrogen, e.g. water, acids, bases, ammonia, with inorganic reducing agents by reaction of water vapour with carbon monoxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/56—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/50—Carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
    • C01C1/04—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase
    • C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst
    • C01C1/0488—Processes integrated with preparations of other compounds, e.g. methanol, urea or with processes for power generation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C273/00—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C273/02—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds
    • C07C273/04—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds from carbon dioxide and ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C273/00—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C273/02—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds
    • C07C273/10—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of urea, its salts, complexes or addition compounds combined with the synthesis of ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/06—Making pig-iron in the blast furnace using top gas in the blast furnace process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B01D2257/7022—Aliphatic hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702—Hydrocarbons
    • B01D2257/7027—Aromatic hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/025—Other waste gases from metallurgy plants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0283—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/042—Purification by adsorption on solids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/042—Purification by adsorption on solids
    • C01B2203/043—Regenerative adsorption process in two or more beds, one for adsorption, the other for regeneration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/047—Composition of the impurity the impurity being carbon monoxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/0475—Composition of the impurity the impurity being carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/063—Refinery processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/068—Ammonia synthesis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1258—Pre-treatment of the feed
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
    • C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/122—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by capturing or storing CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.SUBSTANCE: invention relates to the production of ammonia gas and COfor the synthesis of urea. Disclosed is a method in which process gas (2) containing nitrogen, hydrogen and carbon dioxide as main components is obtained from smelting gas (1) consisting of a gas mixture formed from blast furnace gas and converter gas. Further, said process gas (2) is separated to obtain gas stream (6) containing CO, and gas mixture (5) consisting essentially of Nand H. Then from said gas mixture (5), using ammonia synthesis (7), gaseous ammonia (8) is obtained, which is suitable for urea synthesis (9), and from said gas stream (6) containing CO, COwith purity and in an amount suitable for urea synthesis (9), is collected.EFFECT: technical result consists in providing an efficient method for producing gaseous starting materials for synthesis of urea.15 cl, 1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к получению аммиака и CO2 для синтеза мочевины.The invention relates to the production of ammonia and CO 2 for the synthesis of urea.

В промышленном масштабе мочевину получают из NH3 и CO2 с образованием в качестве промежуточного продукта карбамата аммония. Указанный карбамат аммония образуется быстро и полностью, если предотвращается диссоциация за счет достаточного высокого давления реакции. Образованный в экзотермическом процессе (с выделением тепла) карбамат аммония в эндотермическом процессе (с поглощением тепла) превращается в мочевину при проведении последующих стадий разложения при низком давлении, при этом обеспечивается возможность рециркуляции избыточного количества газов обратно в реактор. Химическую реакцию образования карбамата аммония осуществляют, используя избыток NH3 с молярным отношением NH3/CO2 приблизительно равным 4, которое обычно выбирают на практике.On an industrial scale, urea is obtained from NH 3 and CO 2 to form ammonium carbamate as an intermediate. Said ammonium carbamate is formed quickly and completely if dissociation is prevented due to a sufficient high reaction pressure. Ammonium carbamate formed in an exothermic process (with heat evolution) in the endothermic process (with heat absorption) is converted into urea during subsequent decomposition stages at low pressure, while it is possible to recirculate excess gases back to the reactor. The chemical reaction for the formation of ammonium carbamate is carried out using an excess of NH 3 with a molar ratio of NH 3 / CO 2 of approximately 4, which is usually chosen in practice.

Исходными веществами для синтеза мочевины являются CO2 и NH3. Поскольку в процессе синтеза аммиака в качестве вторичного компонента получают диоксид углерода, установка для получения мочевины обычно функционирует во взаимосвязи с установкой для получения аммиака. Используются установки, в которых, в конечном счете, получают мочевину из природного газа, воды и воздуха посредством стадий технологического процесса получения водорода, получения аммиака и синтеза мочевины.The starting materials for the synthesis of urea are CO 2 and NH 3 . Since carbon dioxide is produced as a secondary component in the synthesis of ammonia, the urea plant usually functions in conjunction with the ammonia plant. Installations are used in which, ultimately, urea is obtained from natural gas, water and air through the stages of the process for producing hydrogen, ammonia and urea synthesis.

В связи с изложенным выше задача настоящего изобретения заключается в обеспечении эффективного способа получения газообразных исходных веществ для синтеза мочевины. Для проведения способа необходимо использовать сырой неочищенный газ, полученный в качестве побочного продукта в процессе промышленного производства. Сырой неочищенный газ и указанные стадии технологического процесса следует выбирать так, чтобы газообразные компоненты, содержащиеся в сыром газе, по существу полностью превращались в аммиак и CO2 в пропорциях, необходимых для синтеза мочевины.In connection with the foregoing, the objective of the present invention is to provide an effective method for producing gaseous starting materials for the synthesis of urea. To carry out the method, it is necessary to use crude crude gas obtained as a by-product in the process of industrial production. The crude crude gas and the indicated process steps should be selected so that the gaseous components contained in the crude gas are substantially completely converted to ammonia and CO 2 in the proportions necessary for the synthesis of urea.

Для решения вышеуказанной задачи изобретение обеспечивает способ, охарактеризованный в п. 1 формулы. Предпочтительные осуществления способа согласно изобретению охарактеризованы в пп. 2-9 формулы изобретения.To solve the above problem, the invention provides a method described in paragraph 1 of the formula. Preferred embodiments of the method according to the invention are characterized in paragraphs. 2-9 of the claims.

В соответствии с изобретением для получения исходных газообразных веществ для синтеза мочевины используется газ металлургического производства, который содержит доменный газ по меньшей мере в качестве компонента смеси или состоит из доменного газа. Доменный газ получают при производстве чугуна в доменной печи. Чугун в доменной печи получают из железной руды, добавок и, кроме того, кокса и других восстанавливающих агентов, таких как уголь, нефть или газ.In accordance with the invention, metallurgical gas is used to obtain the starting gaseous substances for the synthesis of urea, which contains blast furnace gas at least as a component of the mixture or consists of blast furnace gas. Blast furnace gas is produced in the production of pig iron in a blast furnace. Cast iron in a blast furnace is obtained from iron ore, additives and, in addition, coke and other reducing agents, such as coal, oil or gas.

В качестве продуктов реакций восстановления неизбежно образуются CO2, водород и водяной пар. Доменный газ, отводимый в ходе доменного процесса, характеризуется, помимо наличия вышеупомянутых компонентов, высоким содержанием азота. Состав доменного газа зависит от исходного сырья и режима работы печи и подвержен колебаниям. Однако обычно доменный газ содержит от 35 до 60 объем. % N2, от 20 до 30 объем. % CO, от 20 до 30 объем. % CO2 и от 2 до 15 объем. % H2.As products of reduction reactions, CO 2 , hydrogen and water vapor are inevitably formed. The blast furnace gas discharged during the blast furnace process is characterized, in addition to the presence of the above components, by a high nitrogen content. The composition of the blast furnace gas depends on the feedstock and the operating mode of the furnace and is subject to fluctuations. However, typically a blast furnace gas contains between 35 and 60 volumes. % N 2 , from 20 to 30 volume. % CO, 20 to 30 vol. % CO 2 and from 2 to 15 vol. % H 2 .

Кроме того, в способе, соответствующему настоящему изобретению, может быть использован металлургический газ, который состоит из газовой смеси, образованной из доменного газа и конвертерного газа, или из газовой смеси, образованной из доменного газа, конвертерного газа и коксового газа. Конвертерный газ, который образуется в агрегатах-конвертерах сталелитейных заводов при переработке чугуна в нерафинированную сталь, имеет высокое содержание CO и, кроме того, содержит азот, водород и CO2. Типичный состав конвертерного газа содержит от 50 до 70 объем. % CO, от 10 до 20 объем. % N2, приблизительно 15 объем. % CO2 и приблизительно 2 объем. % H2. Коксовый газ получают при коксовании угля, и он характеризуется высоким содержанием водорода и содержанием заметных количеств CH4. Обычно коксовый газ содержит от 55 до 70 объем. % H2, от 20 до 30 объем. % CH4, от 5 до 10 объем. % N2, от 5 до 10 объем. % CO. Дополнительно в состав коксового газа входят проценты CO2, NH3 и H2S.In addition, in the method according to the present invention, metallurgical gas can be used, which consists of a gas mixture formed from blast furnace gas and converter gas, or from a gas mixture formed from blast furnace gas, converter gas and coke oven gas. The converter gas, which is formed in the converters of steel mills during the processing of cast iron into unrefined steel, has a high CO content and, in addition, contains nitrogen, hydrogen and CO 2 . A typical converter gas composition contains from 50 to 70 volume. % CO, 10 to 20 vol. % N 2 , approximately 15 volume. % CO 2 and approximately 2 vol. % H 2 . Coke oven gas is obtained by coking coal, and it is characterized by a high hydrogen content and an appreciable amount of CH 4 . Typically, coke oven gas contains between 55 and 70 volumes. % H 2 , from 20 to 30 vol. % CH 4 , 5 to 10 vol. % N 2 , from 5 to 10 volume. % CO. Additionally, the composition of coke oven gas includes percentages of CO 2 , NH 3 and H 2 S.

В способе согласно изобретению технологический газ, содержащий в качестве основных компонентов азот, водород и диоксид углерода, получают из металлургического газа, и этот технологический газ подвергают затем разделению с получением газового потока, содержащего CO2, и газовой смеси, состоящей, по существу из N2 и H2. Газообразный аммиак, подходящий для синтеза мочевины, получают из указанной газовой смеси посредством синтеза аммиака. CO2 отводят из указанного газообразного потока, содержащего CO2, со степенью чистоты и в количестве, подходящих для синтеза мочевины. Описанные выше обработка металлургического газа и стадии разделения могут быть согласованы одна с другой таким образом, что аммиак и CO2 образуются в соотношениях, необходимых для синтеза мочевины, и металлургический газ практически полностью может быть использован для получения газообразных исходных веществ, необходимых для синтеза мочевины.In the method according to the invention, a process gas containing nitrogen, hydrogen and carbon dioxide as the main components is obtained from a metallurgical gas, and this process gas is then separated to obtain a gas stream containing CO 2 and a gas mixture consisting essentially of N 2 and H 2 . Ammonia gas suitable for the synthesis of urea is obtained from said gas mixture by means of ammonia synthesis. CO 2 is removed from said gaseous stream containing CO 2 with a degree of purity and in an amount suitable for the synthesis of urea. The metallurgical gas processing described above and the separation stages can be coordinated with one another in such a way that ammonia and CO 2 are formed in the ratios necessary for the synthesis of urea, and metallurgical gas can be almost completely used to obtain gaseous starting materials necessary for the synthesis of urea.

Использованию металлургического газа для получения технологического газа предпочтительно предшествует процесс очистки газа. Очистка газа служит для отделения нежелательных компонентов, в частности, смолы, серы и соединений серы, ароматических углеводородов (бензол, толуол, ксилол (ВТХ)) и углеводородов с высокой температурой кипения. Компонент металлургического газа, представляющий собой CO, может быть превращен в CO2 и H2 посредством реакции конверсии водяного газа, в результате проведения которой образуется технологический газ, который в качестве основных компонентов содержит азот, водород и диоксид углерода.The use of metallurgical gas for the production of process gas is preferably preceded by a gas purification process. Gas purification is used to separate unwanted components, in particular resin, sulfur and sulfur compounds, aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylene (BTX)) and high boiling hydrocarbons. The metallurgical gas component, which is CO, can be converted to CO 2 and H 2 through a water gas conversion reaction, resulting in the formation of a process gas, which contains nitrogen, hydrogen and carbon dioxide as the main components.

Технологический газ затем подвергают разделению, предпочтительно посредством адсорбции при переменном давлении (PSA) с получением газовой смеси, состоящей по существу из азота, водорода и отходящего газа, называемого также отходящим газом процесса PSA, содержащим CO2. Назначение адсорбции при переменном давлении (PSA), которая известна в уровне техники, представляет собой отделение и очистку водорода. Применительно к способу, соответствующему изобретению, адсорбция при переменном давлении осуществляется в комбинации с предшествующей обработкой газа с тем, чтобы устанавливалось желаемое отношение концентраций H2 и N2. Один аспект способа согласно изобретению заключается, таким образом, в объединении процессов обработки газа, в частности, процесса реакции конверсии водяного газа с адсорбцией при переменном давлении для получения синтез-газа, подходящего для синтеза аммиака, из металлургического газа, который содержит доменный газ, по меньшей мере в качестве компонента смеси или состоит из доменного газа. Помимо этого, вторичные компоненты, которые являются нежелательными для синтеза аммиака, например, аргон, метан или моноксид углерода, могут быть удалены, или их концентрация может быть уменьшена с помощью адсорбции при переменном давлении.The process gas is then separated, preferably by means of pressure swing adsorption (PSA), to produce a gas mixture consisting essentially of nitrogen, hydrogen and off-gas, also called off-gas from the PSA process, containing CO 2 . The purpose of variable pressure adsorption (PSA), which is known in the art, is the separation and purification of hydrogen. In relation to the method according to the invention, adsorption at variable pressure is carried out in combination with a previous gas treatment so that the desired ratio of the concentrations of H 2 and N 2 is established . One aspect of the method according to the invention thus consists in combining gas processing processes, in particular a water gas conversion reaction process with pressure swing adsorption, to produce synthesis gas suitable for the synthesis of ammonia from a metallurgical gas that contains a blast furnace gas, at least as a component of the mixture or consists of blast furnace gas. In addition, secondary components that are undesirable for the synthesis of ammonia, for example, argon, methane or carbon monoxide, can be removed, or their concentration can be reduced by adsorption under variable pressure.

Адсорбция при переменном давлении производит богатый энергией отходящий газ (отходящий газ PSA) и в состав которого входит компонент технологического газа, представляющий собой CO2, и остаточные концентрации CO. Диоксид углерода (CO2) для синтеза мочевины получают из упомянутого отходящего газа PSA. В предпочтительном осуществлении способа в соответствии с настоящим изобретением компонент, содержащий CO2, отделяют от отходящего газа адсорбции при переменном давлении (отходящего газа PSA) и затем разделяют на газ, содержащий высокую концентрацию CO2, для синтеза мочевины, и хвостовой газ с более низкой концентрацией CO2.Adsorption at variable pressure produces an energy-rich off-gas (PSA off-gas) and which includes a process gas component, which is CO 2 , and residual CO concentrations. Carbon dioxide (CO 2 ) for the synthesis of urea is obtained from the said PSA off-gas. In a preferred embodiment of the method according to the invention, the component containing CO 2 is separated from the adsorption off-gas at variable pressure (off-gas PSA) and then separated into a gas containing a high concentration of CO 2 for the synthesis of urea, and a tail gas with a lower concentration of CO 2 .

Настоящее изобретение обеспечивает также способ получения мочевины, в котором карбамат аммония получают из газообразного аммиака и CO2, используя избыток аммиака, и этот карбамат аммония подвергают разложению на воду и мочевину. Согласно изобретению газообразный аммиак, необходимый для синтеза мочевины, и CO2, который также необходим для синтеза мочевины, получают из металлургического газа, содержащего доменный газ, по меньшей мере в качестве компонента смеси, или состоящего из доменного газа. Для способа в соответствии с изобретением существенно, чтобы газообразные исходные вещества для синтеза мочевины были полностью получены из металлургического газа. Газообразные исходные вещества для синтеза мочевины могут быть получены также посредством способа, описанного выше.The present invention also provides a method for producing urea, in which ammonium carbamate is obtained from ammonia gas and CO 2 using excess ammonia, and this ammonium carbamate is decomposed into water and urea. According to the invention, gaseous ammonia necessary for the synthesis of urea and CO 2 , which is also necessary for the synthesis of urea, are obtained from metallurgical gas containing blast furnace gas, at least as a component of the mixture, or consisting of blast furnace gas. For the method in accordance with the invention, it is essential that the gaseous starting materials for the synthesis of urea are completely obtained from metallurgical gas. Gaseous starting materials for the synthesis of urea can also be obtained by the method described above.

Изобретение будет иллюстрировано ниже с помощью чертежа, отображающего всего лишь один иллюстративный пример. На единственной фигуре схематически представлен, в виде весьма упрощенной блок-схемы, способ получения газообразных исходных материалов для синтеза мочевины.The invention will be illustrated below with a drawing showing only one illustrative example. The only figure schematically presents, in the form of a very simplified flowchart, a method for producing gaseous starting materials for the synthesis of urea.

Технологический газ 2, содержащий азот (N2), водород (H2) и диоксид углерода (CO2) в качестве основных компонентов, получают из металлургического газа 1, который содержит доменный газ, по меньшей мере в качестве компонента смеси, и в иллюстративном примере состоит из доменного газа, с помощью способа, иллюстрируемого на фигуре.Process gas 2 containing nitrogen (N 2 ), hydrogen (H 2 ) and carbon dioxide (CO 2 ) as main components is obtained from metallurgical gas 1, which contains blast furnace gas, at least as a component of the mixture, and in illustrative example consists of blast furnace gas, using the method illustrated in the figure.

Доменный газ 1 имеет, например, типичный состав, содержащий 50 объем. % N2, 24 объем. % CO2, 21 объем. % СО и приблизительно 4 объем. % H2. После процесса очистки 3 газа, в котором отделяются нежелательные компоненты, например, смола, сера и соединения серы, ароматические углеводороды (ВТХ) и высококипящие углеводороды, металлургический газ 1, состоящий из доменного газа, с помощью процесса обработки 4 газа превращается в технологический газ 2, который состоит по существу из N2, H2 и CO2.Указанная обработка 4 газа включает, в частности, конверсию CO, в ходе которой компонент металлургического газа 1, представляющий собой CO, превращается в CO2 и H2 посредством реакции конверсии водяного газа:Blast furnace gas 1 has, for example, a typical composition containing 50 volume. % N 2 , 24 volume. % CO 2 , 21 volume. % CO and approximately 4 volume. % H 2 . After a gas cleaning process 3, in which unwanted components, such as resin, sulfur and sulfur compounds, aromatic hydrocarbons (BTX) and high boiling hydrocarbons, are separated, the metallurgical gas 1, consisting of blast furnace gas, is converted into process gas 2 using a gas processing 4 which consists essentially of N 2 , H 2 and CO 2. Said gas treatment 4 includes, in particular, CO conversion, during which the metallurgical gas component 1, which is CO, is converted to CO 2 and H 2 through a waterdrop conversion reaction about gas:

CO+H2O=CO2+H2.CO + H 2 O = CO 2 + H 2 .

После проведения конверсии или реакции конверсии водяного газа технологический газ имеет состав, содержащий приблизительно 37 объем. % CO2, 21 объем. % H2 и 42 объем. % N2.After carrying out the conversion or the reaction of the conversion of water gas, the process gas has a composition containing approximately 37 volume. % CO 2 , 21 volume. % H 2 and 42 vol. % N 2 .

Технологический газ 2 разделяют с помощью адсорбции 16 при переменном давлении (PSA) с получением газовой смеси 5, состоящей по существу из N2 и H2, и отходящего газа 6, содержащего CO2.Газообразный аммиак 8, подходящий для синтеза мочевины, получают из указанной газовой смеси, содержащей N2 и H2, путем синтеза 7 аммиака. При синтезе 7 аммиака газовая смесь, образованная из водорода и азота, может, например, реагировать в присутствии смешанного катализатора на основе оксида железа, при давлениях в диапазоне от 150 до 200 бар и при реакционной температуре от 350 до 550°C.The process gas 2 is separated by adsorption 16 at variable pressure (PSA) to obtain a gas mixture 5 consisting essentially of N 2 and H 2 and off-gas 6 containing CO 2. Gaseous ammonia 8 suitable for the synthesis of urea is obtained from the specified gas mixture containing N 2 and H 2 by synthesis of 7 ammonia. In the synthesis of ammonia 7, a gas mixture formed from hydrogen and nitrogen can, for example, react in the presence of a mixed catalyst based on iron oxide, at pressures in the range of 150 to 200 bar and at a reaction temperature of 350 to 550 ° C.

CO2 для синтеза 9 мочевины получают из отходящего газа 6, отводимого из процесса адсорбции при переменном давлении. В соответствии с блок-схемой процесса, иллюстрируемой на фигуре, компонент 11, содержащий CO2, отделяют от отходящего газа 6 процесса адсорбции при переменном давлении на первой стадии 10 разделения. После этого разделение на газ 13, имеющий более высокую концентрацию диоксида углерода, и хвостовой газ 14, имеющий более низкую концентрацию CO2, осуществляют на второй стадии 12 разделения. Указанный газ 13 представляет собой, в частности, диоксид углерода с чистотой, необходимой для синтеза мочевины.CO 2 for the synthesis of 9 urea is obtained from the exhaust gas 6, removed from the adsorption process at variable pressure. According to the flowchart illustrated in the figure, the component 11 containing CO 2 is separated from the exhaust gas 6 of the adsorption process at a variable pressure in the first separation stage 10. Thereafter, separation into a gas 13 having a higher concentration of carbon dioxide and a tail gas 14 having a lower concentration of CO 2 is carried out in a second separation stage 12. Said gas 13 is, in particular, carbon dioxide with the purity necessary for the synthesis of urea.

CO2 и NH3 направляют в установку для получения мочевины в пропорциях, необходимых для синтеза 9 мочевины. В установке для получения мочевины производят карбамат аммония, используя избыток аммиака, и этот карбамат аммония превращается в мочевину 15 на последующих стадиях разложения при низком давлении.CO 2 and NH 3 are sent to the urea plant in the proportions necessary for the synthesis of 9 urea. In the urea plant, ammonium carbamate is produced using excess ammonia, and this ammonium carbamate is converted to urea 15 in subsequent stages of decomposition at low pressure.

Способ, иллюстрируемый с помощью фигуры, может быть также реализован с использованием в качестве металлургического газа 1 газовой смеси из доменного газа и конвертерного газа или с использованием газовой смеси, образованной из доменного газа, конвертерного газа и косового газа.The method illustrated by the figure can also be implemented using metallurgical gas 1 as a gas mixture of blast furnace gas and converter gas, or using a gas mixture formed of blast furnace gas, converter gas and oblique gas.

Claims (19)

1. Способ получения газообразного аммиака и СО2 для синтеза мочевины, в котором1. A method of producing gaseous ammonia and CO 2 for the synthesis of urea, in which из металлургического газа (1), состоящего из газовой смеси, образованной из доменного газа и конвертерного газа, получают технологический газ (2), содержащий в качестве основных компонентов азот, водород и диоксид углерода, from metallurgical gas (1), consisting of a gas mixture formed from blast furnace gas and converter gas, process gas (2) is obtained containing nitrogen, hydrogen and carbon dioxide as the main components, указанный технологический газ (2) разделяют с получением газового потока (6), содержащего СО2, и газовой смеси (5), состоящей по существу из N2 и H2,said process gas (2) is separated to obtain a gas stream (6) containing CO 2 and a gas mixture (5) consisting essentially of N 2 and H 2 , из указанной газовой смеси (5) с помощью синтеза (7) аммиака получают газообразный аммиак (8), подходящий для синтеза (9) мочевины, иfrom said gas mixture (5) using ammonia synthesis (7), ammonia gas (8) suitable for the synthesis of urea (9) is obtained, and из указанного газового потока (6), содержащего СО2, отводят СО2 с чистотой и в количестве, подходящих для синтеза (9) мочевины.from said gas stream (6) containing CO 2, the CO 2 is withdrawn having a purity and in an amount suitable for the synthesis of (9) urea. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанная газовая смесь дополнительно содержит коксовый газ. 2. The method according to claim 1, characterized in that said gas mixture further comprises coke oven gas. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что металлургический газ (1) очищают перед его использованием для получения технологического газа.3. The method according to claim 1, characterized in that the metallurgical gas (1) is purified before using it to produce a process gas. 4. Способ по п.2, отличающийся тем, что металлургический газ (1) очищают перед его использованием для получения технологического газа.4. The method according to claim 2, characterized in that the metallurgical gas (1) is purified before using it to produce a process gas. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что компонент металлургического газа (1), представляющий собой СО, превращают в CO2 и H2 путем проведения реакции (4) конверсии водяного газа.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the metallurgical gas component (1), which is CO, is converted to CO 2 and H 2 by conducting water gas conversion reaction (4). 6. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что технологический газ (2) разделяют на компоненты с помощью процесса адсорбции (16) при переменном давлении для получения газовой смеси (5), состоящей по существу из N2 и H2, и отходящего газа (6) процесса адсорбции (16) при переменном давлении, содержащего СО2.6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the process gas (2) is separated into components using an adsorption process (16) at a variable pressure to obtain a gas mixture (5) consisting essentially of N2 and H2, and exhaust gas (6) of the adsorption process (16) at a variable pressure containing CO2. 7. Способ по п.5, отличающийся тем, что технологический газ (2) разделяют на компоненты с помощью процесса адсорбции (16) при переменном давлении для получения газовой смеси (5), состоящей по существу из N2 и H2, и отходящего газа (6) процесса адсорбции (16) при переменном давлении, содержащего СО2.7. The method according to claim 5, characterized in that the process gas (2) is separated into components using an adsorption process (16) at a variable pressure to obtain a gas mixture (5) consisting essentially of N2 and H2, and exhaust gas (6) of the adsorption process (16) at a variable pressure containing CO2. 8. Способ по п.5, отличающийся тем, что адсорбцию (16) при переменном давлении осуществляют таким образом, что в результате технологический газ (2) содержит N2 и H2 в соотношении концентраций, подходящем для синтеза (7) аммиака.8. The method according to claim 5, characterized in that the adsorption (16) at variable pressure is carried out in such a way that as a result the process gas (2) contains N 2 and H 2 in a concentration ratio suitable for the synthesis of ammonia (7). 9. Способ по п.6, отличающийся тем, что адсорбцию (16) при переменном давлении осуществляют таким образом, что в результате технологический газ (2) содержит N2 и H2 в соотношении концентраций, подходящем для синтеза (7) аммиака.9. The method according to claim 6, characterized in that the adsorption (16) under variable pressure is carried out in such a way that as a result the process gas (2) contains N 2 and H 2 in a concentration ratio suitable for the synthesis of ammonia (7). 10. Способ по п.7, отличающийся тем, что адсорбцию (16) при переменном давлении осуществляют таким образом, что в результате технологический газ (2) содержит N2 и H2 в соотношении концентраций, подходящем для синтеза (7) аммиака.10. The method according to claim 7, characterized in that the adsorption (16) at a variable pressure is carried out in such a way that, as a result, the process gas (2) contains N 2 and H 2 in a concentration ratio suitable for the synthesis of ammonia (7). 11. Способ по п.6, отличающийся тем, что CO2 для синтеза (9) мочевины получают из отходящего газа (6) процесса адсорбции (16) при переменном давлении.11. The method according to claim 6, characterized in that the CO 2 for the synthesis (9) of urea is obtained from the exhaust gas (6) of the adsorption process (16) under variable pressure. 12. Способ по любому из пп.7-10, отличающийся тем, что CO2 для синтеза (9) мочевины получают из отходящего газа (6) процесса адсорбции (16) при переменном давлении.12. The method according to any one of claims 7 to 10, characterized in that the CO 2 for the synthesis (9) of urea is obtained from the exhaust gas (6) of the adsorption process (16) under variable pressure. 13. Способ по п.11, отличающийся тем, что компонент (11), содержащий CO2, отделяют от отходящего газа (6) процесса адсорбции (16) при переменном давлении и затем разделяют на газ (13), имеющий высокую концентрацию диоксида углерода для синтеза (9) мочевины, и хвостовой газ (14), имеющий более низкую концентрацию CO2.13. The method according to claim 11, characterized in that the component (11) containing CO 2 is separated from the exhaust gas (6) of the adsorption process (16) at a variable pressure and then separated into gas (13) having a high concentration of carbon dioxide for the synthesis (9) of urea, and tail gas (14) having a lower concentration of CO 2 . 14. Способ по п.12, отличающийся тем, что компонент (11), содержащий CO2, отделяют от отходящего газа (6) процесса адсорбции (16) при переменном давлении и затем разделяют на газ (13), имеющий высокую концентрацию диоксида углерода для синтеза (9) мочевины, и хвостовой газ (14), имеющий более низкую концентрацию CO2.14. The method according to p. 12, characterized in that the component (11) containing CO 2 is separated from the exhaust gas (6) of the adsorption process (16) at a variable pressure and then separated into gas (13) having a high concentration of carbon dioxide for the synthesis (9) of urea, and tail gas (14) having a lower concentration of CO 2 . 15. Способ получения мочевины, в котором из газообразного аммиака и CO2, используя избыточное количество аммиака, получают карбамат аммония и осуществляют конверсию этого карбамата аммония в мочевину на последующих стадиях разложения при низком давлении, отличающийся тем, что газообразный аммиак, необходимый для синтеза мочевины, и CO2, который также необходим для синтеза мочевины, получают из металлургического газа, состоящего из газовой смеси, образованной из доменного газа и конвертерного газа. 15. A method of producing urea, in which from gaseous ammonia and CO2, using an excess amount of ammonia, ammonium carbamate is obtained and this ammonium carbamate is converted to urea in the subsequent stages of decomposition at low pressure, characterized in that the gaseous ammonia required for the synthesis of urea and CO2, which is also necessary for the synthesis of urea, is obtained from a metallurgical gas consisting of a gas mixture formed from blast furnace gas and converter gas.
RU2016127978A 2013-12-12 2014-12-11 Method for preparation of ammonia gas and co2 for urea synthesis RU2683744C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013113980.9A DE102013113980A1 (en) 2013-12-12 2013-12-12 Process for the production of ammonia gas and CO2 for a urea synthesis
DE102013113980.9 2013-12-12
PCT/EP2014/003315 WO2015086149A1 (en) 2013-12-12 2014-12-11 Method for preparation of ammonia gas and co2 for a urea synthesis process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2683744C1 true RU2683744C1 (en) 2019-04-01

Family

ID=52134103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016127978A RU2683744C1 (en) 2013-12-12 2014-12-11 Method for preparation of ammonia gas and co2 for urea synthesis

Country Status (12)

Country Link
US (2) US10519102B2 (en)
EP (1) EP3129324B1 (en)
KR (1) KR102258543B1 (en)
CN (1) CN106029570B (en)
AU (1) AU2014361204B2 (en)
BR (1) BR112016012533B1 (en)
CA (1) CA2930263C (en)
DE (1) DE102013113980A1 (en)
MX (1) MX2016006799A (en)
RU (1) RU2683744C1 (en)
UA (1) UA120174C2 (en)
WO (1) WO2015086149A1 (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013113958A1 (en) 2013-12-12 2015-06-18 Thyssenkrupp Ag Plant network for steelmaking and process for operating the plant network
DE102013113913A1 (en) 2013-12-12 2015-06-18 Thyssenkrupp Ag Plant network for steelmaking and process for operating the plant network
DE102013113921A1 (en) 2013-12-12 2015-06-18 Thyssenkrupp Ag Plant network for steelmaking and process for operating the plant network
DE102013113950A1 (en) 2013-12-12 2015-06-18 Thyssenkrupp Ag Plant network for steelmaking and process for operating the plant network
DE102013113933A1 (en) 2013-12-12 2015-06-18 Thyssenkrupp Ag Process for the production of synthesis gas in association with a metallurgical plant
DE102015121756A1 (en) 2015-12-14 2017-06-14 Thyssenkrupp Ag Process for providing carbon dioxide for the synthesis of urea
EP3573165A1 (en) 2016-04-01 2019-11-27 NS Co., Ltd. Method for manufacturing electrode assembly
EP3398935A1 (en) * 2017-05-05 2018-11-07 Casale Sa Process and plant for the synthesis of urea
CN107352558B (en) * 2017-07-12 2019-11-15 华陆工程科技有限责任公司 A kind of device and method of blast furnace gas comprehensive utilization production synthesis ammoniuria element
EP3604210A1 (en) 2018-08-02 2020-02-05 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO Production of carbon dioxide and ammonia from residual gases in the steel and metal industries
CN111100716B (en) * 2018-10-26 2022-03-25 苏州盖沃净化科技有限公司 Method and device for preparing natural gas
US20230160080A1 (en) * 2021-11-23 2023-05-25 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of forming aqueous urea utilizing carbon dioxide captured from exhaust gas at wellsite
KR20240058008A (en) 2022-10-25 2024-05-03 한국화학연구원 A method for preparing plastic monomers by using steel by-product gas
US20240167170A1 (en) * 2022-11-23 2024-05-23 Dioxycle Reactors and Methods for Production of Sustainable Chemicals using Carbon Emissions of Metallurgical Furnaces
WO2024189095A1 (en) * 2023-03-16 2024-09-19 Thyssenkrupp Uhde Gmbh Combined system for producing steel, and method for operating the combined system
LU103089B1 (en) * 2023-03-16 2024-09-16 Thyssenkrupp Ag Plant network for steel production and a method for operating the plant network

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1064863A3 (en) * 1973-02-14 1983-12-30 Мицуи Тоацу Кемикалз,Инкорпорейтед (Фирма) Process for producing urea
EP1031534A1 (en) * 1999-02-25 2000-08-30 Praxair Technology, Inc. Use of cryogenic rectification for the production of ammonia
JP2002161303A (en) * 2000-11-24 2002-06-04 Kawasaki Heavy Ind Ltd Method and equipment for utilizing gas discharged from melting reduction furnace
RU2254331C1 (en) * 2001-05-03 2005-06-20 ДСМ Ай Пи ЭССЕТС Б.В. Method for preparing urea (variants), method for enhancing output of process
RU2283832C2 (en) * 2000-09-15 2006-09-20 Хальдор Топсеэ А/С Method for simultaneous production of ammonia and urea
CN102101644A (en) * 2010-12-20 2011-06-22 昆明理工大学 Method for preparing ammonia synthesis gas from iron alloy smoke

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL25057C (en) 1927-10-05 1931-04-15
GB586650A (en) * 1944-09-18 1947-03-26 Power Gas Ltd Process for the production of hydrogen-nitrogen mixtures
US2852344A (en) * 1952-11-13 1958-09-16 Rheinpreussen Ag Production of ammonia from blast furnace gas
US3005849A (en) 1958-06-17 1961-10-24 Toyo Koatsu Ind Inc Urea synthesis using excess ammonia
DE1467202A1 (en) 1963-03-21 1969-03-13 Linde Eismasch Ag Method and device for regulating the cold balance when producing NH3 synthesis gas
US3872025A (en) 1969-10-31 1975-03-18 Bethlehem Steel Corp Production and utilization of synthesis gas
US4013454A (en) * 1975-03-04 1977-03-22 Robert Kenneth Jordan Coproduction of iron with methanol and ammonia
DE3044478A1 (en) * 1980-11-26 1982-06-03 Didier Engineering Gmbh, 4300 Essen PROCESSING PROCESS FOR COOKING OVEN GAS AND GASKEY GAS
DE3101067A1 (en) 1981-01-15 1982-07-22 Didier Engineering Gmbh, 4300 Essen "Process for generating ammonia synthesis gas according to the steam-reforming process"
DE3335087A1 (en) * 1983-09-28 1985-04-11 Didier Engineering Gmbh, 4300 Essen Process for the production of ammonia synthesis gas
DE3515250A1 (en) * 1985-04-27 1986-10-30 Hoesch Ag, 4600 Dortmund METHOD FOR PRODUCING CHEMICAL RAW MATERIALS FROM COOKING OVEN GAS AND CABINET GASES
US5523483A (en) * 1995-06-16 1996-06-04 The M. W. Kellogg Company Integrated urea/ammonia process
MXPA05012242A (en) * 2003-05-15 2006-02-08 Hylsa Sa Method and apparatus for improved use of primary energy sources in integrated steel plants.
FR2884305A1 (en) * 2005-04-08 2006-10-13 Air Liquide Carbon dioxide separating method for iron and steel industry, involves receiving flow enriched in carbon dioxide from absorption unit, sending it towards homogenization unit and subjecting carbon dioxide to intermediate compression stage
KR101628664B1 (en) * 2009-12-29 2016-06-10 재단법인 포항산업과학연구원 Method for producing ammonia and urea by using the converter gas
CN102101643B (en) * 2010-12-20 2013-11-27 昆明理工大学 Method for preparing ammonia synthesis gas from oxygen-enriched blast furnace gas
CN103303863A (en) * 2013-06-13 2013-09-18 黄家鹄 Method for producing ammonia synthesis gas from coke-oven gas

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1064863A3 (en) * 1973-02-14 1983-12-30 Мицуи Тоацу Кемикалз,Инкорпорейтед (Фирма) Process for producing urea
EP1031534A1 (en) * 1999-02-25 2000-08-30 Praxair Technology, Inc. Use of cryogenic rectification for the production of ammonia
RU2283832C2 (en) * 2000-09-15 2006-09-20 Хальдор Топсеэ А/С Method for simultaneous production of ammonia and urea
JP2002161303A (en) * 2000-11-24 2002-06-04 Kawasaki Heavy Ind Ltd Method and equipment for utilizing gas discharged from melting reduction furnace
RU2254331C1 (en) * 2001-05-03 2005-06-20 ДСМ Ай Пи ЭССЕТС Б.В. Method for preparing urea (variants), method for enhancing output of process
CN102101644A (en) * 2010-12-20 2011-06-22 昆明理工大学 Method for preparing ammonia synthesis gas from iron alloy smoke

Also Published As

Publication number Publication date
UA120174C2 (en) 2019-10-25
CN106029570B (en) 2019-01-04
KR20160097312A (en) 2016-08-17
CA2930263A1 (en) 2015-06-18
DE102013113980A1 (en) 2015-06-18
BR112016012533A2 (en) 2017-08-08
AU2014361204B2 (en) 2018-09-06
BR112016012533B1 (en) 2022-06-28
AU2014361204A1 (en) 2016-06-30
CA2930263C (en) 2019-07-09
WO2015086149A1 (en) 2015-06-18
MX2016006799A (en) 2016-11-25
CN106029570A (en) 2016-10-12
US10519102B2 (en) 2019-12-31
EP3129324A1 (en) 2017-02-15
KR102258543B1 (en) 2021-05-31
US20170210703A1 (en) 2017-07-27
EP3129324B1 (en) 2020-09-16
US20160318855A1 (en) 2016-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2683744C1 (en) Method for preparation of ammonia gas and co2 for urea synthesis
AU2014361206B2 (en) Method for generating synthesis gas in conjunction with a smelting works
JP2012528212A (en) Syngas production method
CN102642810B (en) Combined process for preparing Fischer-Tropsch synthetic oil raw material gas by utilizing coke-oven gas
JPS61275101A (en) Manufacture of chemical substance
US20140343339A1 (en) Method for obtaining olefins from furnace gases of steel works
CN101284761A (en) Process for combined preparing methylic alcohol, natural gas for automobile and synthesis ammonia form industrial end gas rich in carbon and hydrogen
KR101351317B1 (en) A method for preparing reducing gas by using cokes oven gas and by-product gas from steel works
WO2012145910A1 (en) Method and device for producing methanol
EA202193148A1 (en) METHOD OF OPERATION OF BLAST FURNACE
CN105883851A (en) Novel gasification and pyrolysis coupling gas poly-generation process
KR20110076103A (en) Method for producing ammonia and urea by using the converter gas
JP5384798B2 (en) Method for producing liquefiable storage fuel from by-product gas of steelworks
CN109280000B (en) Method and device for utilizing coal gas
US9139492B2 (en) Method for processing coke oven gas
KR20180119007A (en) A Hydrogen Generator Using by-product gas and Preparation Method of Hydrogen Using the Same
JP5939189B2 (en) How to operate steelworks
CN118437253A (en) Method and system for co-producing LNG and methanol from coke oven gas and blast furnace gas
SU1682308A1 (en) Method of ammonia production
KR20240150864A (en) Devices and methods for removing carbon dioxide using psa tail gas
CN116216742A (en) Improved method for preparing synthetic ammonia from coke oven gas
RU2373027C1 (en) Carbonyl iron manufacturing method
GB190814971A (en) Improvements in and relating to the Manufacture of Methane or Mixtures of Methane and Hydrogen.